Combustion in Situ

 

PRODUCCIÓN III

ÍNDICE

I.  HISTORIA DE LA COMBUSTIÓN IN SITU  ................................................................... 2 II.  PROCEDIMIENTO GENERAL ........................................................................................ ........................................................................................ 3 III.  CLASIFICACIÓN ............................................................................................................... ............................................................................................................... 3 IV. 

VENTAJAS Y DESVENTAJAS ................................................................................... 6

V.  BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. .................................................................................................................. 7

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PRODUCCIÓN III COMBUSTIÓN IN SITU

I.

HISTORIA DE LA COMBUSTIÓN IN SITU

El primer método de combustión térmica fue los calentadores de fondo. su función era mejorar y acelerar la extracción de petróleo en los yacimientos de grupo pesado. Su propósito primario es reducir la viscosidad y con esto, incrementar la tasa de producción de crudos pesado. Probablemente ocurrió durante la ejecución de proyectos de inyección de aire usados a principios de siglos para mejorar la extracción del crudo. Estos fueron patentados en 1923. La primera publicación sobre una operación de campo del proceso de combustión subterránea a gran escala corresponde a las llevadas a cabo en la antigua Rusia. Este método se desarrolló rápidamente en Estados Unido Unidos. s. a partir de las in investigaciones vestigaciones realizadas en labora laboratorio torio de Kuhn y Ko Koch. ch. El proceso de combustión in situ es un método convencional térmico que se basa en la generación de calor en el yacimiento para segur recuperando hidrocarburo una vez culminada la producción primaria y/o secundaria .Este método consiste básicamente en quemar una porción del petróleo presente en el yacimiento para generar el calor, esta porción es aproximadamente el 10%. En el siguiente grafico se puede apreciar los diferentes tipos de combustión in situ empleados en el yacimiento, posteriormente se explicará brevemente en que consiste cada uno.

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II.

PROCEDIMIENTO GENERAL

Generalmente se inicia bajando un calentador o quemador en el pozo inyector, posteriormente se inyecta aire hacia el fondo del pozo y se pone en marcha el calentador hasta lograr el encendido. Luego, los alrededores del fondo del pozo son calentados, se saca el calentador y se continúa la inyección de aire para mantener el avance del frente de combustión.

III. 1.

CLASIFICACIÓN  Combustión

convencional

o

"hacia

adelante"

Es también llamada combustión seca ya que no existe inyección de agua junto con el aire. La combustión es hacia adelante debido a que la zona de combustión avanza en la misma dirección del flujo de fluidos, es decir desde el pozo inyector hasta el pozo productor.

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Como se observa en la imagen anterior, se inyecta aire, esto se hace con la finalidad de oxidar el petróleo, si embargo, se producen grandes volúmenes de gases residuales los cuales causan problemas mecánicos. El calor se va generando a medida que el proceso de combustión avanza dentro de una zona de combustión muy estrecha hasta una temperatura alrededor de 1200° F. Inmediatamente delante de la zona de combustión ocurre el craqueo del petróleo, esto origina el depósito del coque que se quemará para mantener la combustión. La zona de combustión actúa como un pistón y desplaza todo lo que se encuentra delante de su avance. a vance. El proceso de combustión convencional es ideal en el sentido que una fracción indeseable de petróleo es consumida como combustible en forma de “coque” y que el calor generado es utilizado lo más eficientemente posible. La cantidad de petróleo consumido es de alrededor del 15% pero varía dependiendo del tipo de petróleo petr óleo y tasa de inyección de aire. Se le denomina contenido de combustible y se expresa en lbs/lb de roca o en lb/pie3 de roca. La combustión convencional es aplicable a yacimientos con crudos en el rango de 10° a 40° API y la recuperación varía entre el 60% y 90% del petróleo en el yacimiento al momento de iniciar el proceso dependiendo del tipo de arreglo, propiedades del petróleo y del petróleo in situ.

2. Combustión en reverso En este tipo de combustión la zona de combustión se mueve en dirección opuesta a la dirección del flujo f lujo de fluidos y la combustión se enciende en los pozos productores. Como se puede apreciar en la siguiente figura, f igura, la zona de combustión se mueve en contra del flujo de aire, los fluidos producidos fluyen a través de las originándose zonas de altas temperaturas (500 (500 – F) hacia los pozos y por productores, así una reducción en – 700° la 700° viscosidad del petróleo consiguiente aumento de la movilidad. La combustión en reverso puede ser usada en yacimientos donde el proceso convencional es imposible de aplicar debido a la alta viscosidad del petróleo razón por la cual es recomendado para yacimientos con crudos muy pesados y arenas bituminosas. Es aplicable en el rango de 5° API a 15°API y la recuperación puede alcanzar hasta un 50%-65% del petróleo in situ en el momento de iniciar el proceso. Una característica importante del proceso de combustión en reverso es el mejoramiento del petróleo in situ ya que se puede obtener crudo de 25°API y

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de 15 cp de viscosidad de un yacimiento que contiene 8°API y 10 cp de viscosidad. En comparación con la combustión convencional, la combustión en reverso es menos atractiva debido a recuperaciones más bajas, mayor consumo de combustible, mayores pérdidas de calor y problemas de equipos más severos. Sin embargo, tiene un mayor rango de aplicabilidad y probablemente sea uno de los muy pocos métodos aplicables a arenas bituminosas.

3. Combustión Húmeda  Consiste en inyectar agua en forma alternada con aire, creándose vapor que contribuye a una mejor utilización del calor y reduce los requerimientos de aire, esto se logra gracias a que al inyectar l agua parte de ésta o toda se vaporiza y pasa a través del frente de combustión transfiriendo así calor delante del frente.

- Se clasifica en:   Combustión húmeda normal: se denomina asi cuando el coque depositado se consume completamente.   Combustión húmeda incompleta: se denomina así cuando el agua inyectada hace que el combustible depositado no se queme por completo   Combustión superhúmeda: superhúmeda: se logra cuando la cantidad de calor disponible en la zona quemada no es suficiente para vaporizar toda el agua inyectada al sistema.

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En la tabla siguiente, se muestra los criterios de diseño para el proceso de combustión in situ.

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IV.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS:

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  Se es estima tima una recuperación de h hasta asta el 80% según cálculos computarizado   disminuye la v viscosidad iscosidad del cru crudo do q que ue se encuentra en el yacimiento   se puede mejorar la gravedad API de 11º hasta 26º.   No deteriora el medio ambiente.   En c comparación omparación con la inyección tradicional de vapor, se rrequiere equiere menos energía para generar vapor   Mayor aumento d de e la gravedad API del crudo y Petroban Petrobank k esti estima ma una

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reducción del 22% de emisión de dióxido de carbono porque no se quema gas natural en superficie para generar vapor al compararse con el Drenaje por Gravedad asistida con Vapor

DESVENTAJAS:   La desv desventaja entaja de este tipo de combustión, es q que ue el petróleo q que ue se produce tiene que pasar por una zona fría y si es pesado puede traer problemas en cuanto a su fluidez. También el calor que se almacena fuera de la zona quemada no es usado eficientemente ya que el aire inyectado no es capaz de transportar efectivamente el calor hacia adelante.

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V.

BIBLIOGRAFÍA    París, M.: Inyección de agua y gas en yacimientos petrolíferos, Ediciones Astro Data S.A., Maracaibo, Venezuela, 2001.   http://www.monografias.com/trabajos44/polimeros/polimeros2.sht ml   ml   http://unefap85grupo4.blogspot.com/

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